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FISICA I
TRABAJO ENCARGADO 01 ACELERACION ANGULAR Y RELACION ENTRE MOVIMIENTO ROTACIONAL Y LINEAL Presentar el presente trabajo el martes 4 de Junio en forma individual, en hoja de cuadernillo 1. Un cable está enrollado en tomo de un carrete de 80 cm de diámetro. ¿Cuántas revoluciones de este carrete se requieren para que un objeto atado al cable recorra una distancia rectilínea de 2 m? ¿Cuál es el desplazamiento angular? Resp. 0.796 rev, 5 rad 2. La rueda de una bicicleta tiene 26 in de diámetro. Si esa rueda describe 60 revoluciones, ¿qué distancia rectilínea recorrerá? Rpta. 408 ft 3. Un punto localizado en el borde de una gran rueda cuyo radio es 3 m se mueve mueve en un ángulo de 37°. Halle la longitud del arco descrito por ese punto. Resp .1.94 m 4. Una persona sentada en el borde de una plataforma de 6 ft de diámetro recorre una distancia de 2 ft. Exprese el desplazamiento angular de esa persona en radianes, grados y revoluciones. Rpta. 0.667 rad,
0.106 rev., 38.2°. 5. Un motor eléctrico gira a 600 rpm. ¿Cuál es su velocidad angular? ¿Cuál es el desplazamiento angular después de 6 s? Resp. 62.8 rad/s, 377 rad 6. Una polea giratoria completa 12 revoluciones en 4 s. Calcule la velocidad angular media en revoluciones por segundo, revoluciones por minuto y radianes por segundo. Rpta. 3.00 rev/s, 28.6 rpm, 18.8 rad/s 7. Un cubo cuelga de una cuerda enrollada con varias vueltas en un carrete circular cuyo radio es de 60 cm. El cubo parte del reposo y asciende hasta una altura de 20 m en 5 s. (a) ¿Cuántas revoluciones giró el carrete? (b) ¿Cuál fue la rapidez angular media del carrete al girar? Resp. (a) 5.31 rev; (b) 6.67 rad/s 8. Una rueda de 15.0 crn de radio parte del reposo y completa 2.00 revoluciones en 3.00 s. (a) ¿Cuál es la velocidad angular media en radianes por segundo? (b) ¿Cuál es la velocidad tangencial final de un punto situado en el borde de la rueda? Rpta. 4.19 rad/s, 1.26 m/s 9. Un trozo cilíndrico de material de 6 in de diámetro gira en un torno a 800 rev/min. ¿Cuál es la velocidad tangencial en la superficie del cilindro? Resp. 20.9 ft/s 10. La velocidad tangencial adecuada para fabricar material de acero es de 70 cm/s aproximadamente. ¿A cuántas revoluciones por minuto deberá girar en un torno un cilindro de acero cuyo diámetro es de 8 cm? Rpta. 16.7 rpm 11. ¿Cuál es la aceleración angular de la rueda descrita en el problema Nº08? ¿Cuál es la aceleración 2
tangencial de un punto localizado en el borde de esa rueda? Resp. 2.79 rad/s , 0.419 m/s
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12. Un carrete circular de 40 cm de radio gira inicialmente a 400 rev/min. Luego se detiene por completo después de 50 revoluciones. ¿Cuáles fueron la aceleración angular y el tiempo de detención? Rpta. 2.79 2
rad/s , 15.0 s 13. Una correa pasa por la ranura de una polea cuyo diámetro es de 40 cm. La polea gira con una 2
aceleración angular constante de 3.50 rad/s . La rapidez rotacional es de 2 rad/s en el t = 0. ¿Cuáles son el desplazamiento angular y la velocidad angular de la polea 2 s más tarde? Resp. 11.0 rad, 9.00 rad/s 14. En el problema Nº13, ¿cuáles son la rapidez lineal y la aceleración tangencial final de la correa cuando se mueve sobre la ranura de la polea? Rpta. 1.80 m/s, 0.75 m/s
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15. Una rueda gira inicialmente a 6 rev/s y después se somete a una aceleración angular constante de 4 2
rad/s . ¿Cuál es su velocidad angular después de 5 s? ¿Cuántas revoluciones completará la rueda? Resp.
57.7 rad/s, 38.0 rev 16. Un disco rectificador detiene su movimiento en 40 revoluciones. Si la aceleración de frenado fue de -6 2
rad/s , ¿cuál fue la frecuencia inicial de giro en revoluciones por segundo? Rpta. 8.74 rev/s
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17. Una polea de 320 mm de diámetro gira inicialmente a 4 rev/s y luego recibe una aceleración angular 2
constante de 2 rad/s . ¿Cuál es la velocidad tangencial de una correa montada en dicha polea, al cabo de 8 s? ¿Cuál es la aceleración tangencial de la correa? Resp. 6.58 m/s, 0.320 m/s
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18. Una persona que inicialmente se encontraba en reposo, colocada a 4 m del centro de una plataforma giratoria, recorre una distancia de 100 m en 20 s. ¿Cuál es la aceleración angular de la plataforma? ¿Cuál 2
es la velocidad angular al cabo de 4 s? Rpta. 0.125 rad/s , 0.500 rad/s
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